Исследователи ищут гены, отвечающие за быстрые движения глаз во время сна
Ученым с 1950-ых известна фаза сна, называемая «быстрое движение глаз», или нарушение REM-поведения (расстройство сна, при котором человеку снятся кошмары, а его сон характеризуется резкими движениями тела), который ассоциируется со сновидениями, а также с улучшением уровня знаний и памяти.
Многое из его механизмов, однако, до сих пор остается тайной. В настоящее время ведется исследование, в ходе которого были распознаны два гена, играющие ключевую роль в REM.
Исследователи установили, что мыши, которые испытывают недостаток в генах Chrm1 и Chrm3, спят меньше часов, чем обычные мыши и обладают почти неопределяемым уровнем REM.
«Впервые ученые обратили внимание на гены, отвечающие за регуляцию REM-сна», - говорит Хироки Уеда (Hiroki Ueda) из Центра Исследования Динамики Биосистем Института физико-химических исследований (RIKEN), Япония, проводившего исследование, результаты которого опубликованы в августе в бюллетене «Клетка» (Cell Report).
Ueda и его коллеги сосредоточились в своей работе на изучении воздействия химического ацетилхолена, передающего сигналы нейронам и их рецепторам в клетках мозга. Предыдущее исследование связывало ацетилхолин с регулированием REM-сна, но команда Уеды захотела узнать, какие конкретно гены и рецепторы были задействованы. Используя вариации метода CRISPR/Cas9 редактирования генома, они получили семь мышей, у которых был дефицит генома, которые кодировали разные ацетилхолиновые рецепторы. Они провели замер REM- сна и нон-REM- сна у генетически измененных мышей и у восьми контрольных мышей, используя электроэнцефалограмму и электромиограмму.
Исследователи обнаружили, что мыши без Chrm1 и Chrm3 генов спали меньше, чем нормальные мыши и у них почти не было никакой фазы REM-сна. Мыши, испытывающие недостаток только в гене Chrm1, имели более короткий сон и в значительной степени фрагментировали REM-сон; те же мыши только без Chrm3 имели более короткий нон-REM-сон.
Йю Хайаши (Yu Hayashi) из Международного Института Интегральной Медицины Сна Университета Тцукуба (Tsukuba), который не принимал участие в исследование, говорит, что полученные результаты могли означать, что REM-сон не столь важен для выживания; что мыши- мутанты так или иначе не испытывают потребности в REM-сне; или что мыши находились в фазе REM-сна в более глубоких слоях мозга, которые в ходе эксперимента были не обнаружены. Необходимо больше исследований, чтобы отделить друг от друга эти варианты.
Уеда говорит, что полученные данные смогли бы помочь пролить свет на расстройство сна и настроения у людей, потому что REM-сон и ассоциируемые с ним сновидения, по мнению ученых, вызывают депрессию и другие заболевания.
фото и источник Журнал Саентифик Американ №11 2018 архив новостей
Автор: Тим Хорньяк
Перевод: Энигма Л.Н.
